发明内容
本发明的目的在于提供具有脂肪酶抑制活性的酰基他定类化合物及制备方法,以及该类脂肪酶抑制剂在控制体重和治疗肥胖症中的应用。
在本发明的第一方面,提供式(I)所示化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体,
其中,n为1~5的正整数;
m、p或t独立地为0~10的正整数;
R1~R9中至少一个基团(如1~5个基团,更特别如1,2,3,4个)为 -O-Z,所述Z为酰基;R1~R9中其余基团各自独立地选自:羟基、H、C1-C4 烷基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素;
R1’~R9’,R1”~R9”,Ra,Rb各自独立地选自:羟基、H、C1-C4烷基、 C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素;
Y2~Y4、Y6、Y8、Y9各自独立地选自:氧、氨基、硫;
X2~X6、X8、X9各自独立地选自:氧、硫。
在一个或多个实施方案中,n为1,2或3。
在一个或多个实施方案中,m为0~6的正整数,如0、1、2、3、4、5,优选2、3、4、5。
在一个或多个实施方案中,p为0~6的正整数,如0、1、2、3、4、5,优选0、1、2、3。
在一个或多个实施方案中,t为0~6的正整数,如0、1、2、3、4、5,优选0、1、2、3。
在一个或多个实施方案中,m为2,n为1,p为0或1,t为0。优选地, m为2,n为1,p为1,t为0。
在一个或多个实施方案中,所述的酰基包含2~8个碳原子;优选包含2~6个碳原子,如为2,3,4,5个碳原子;更优选地,所述的酰基包括:乙酰基,丙酰基,丁酰基,戊酰基。
在一个或多个实施方案中,所述的酰基为经取代或未经取代的酰基。所述取代基选自羟基、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素。
在一个或多个实施方案中,所述-O-Z在R3位。
在一个或多个实施方案中,所述的R1~R9中其余基团、R1’~R9’、R1”~ R9”、Ra、Rb各自独立地选自:羟基、H、C1-C2烷基、C2-C3链烯基、C2-C3 链炔基、卤素。
在一个或多个实施方案中,R2和R8是C1-C2烷基。
在一个或多个实施方案中,R1、R4、R5-R7和R9各自独立地选自羟基、 H、C1-C2烷基,优选羟基。
在一个或多个实施方案中,R1’~R9’、R1”~R9”、Ra、Rb各自独立地选自羟基、H、C1-C2烷基,优选羟基。
在一个或多个实施方案中,X2~X6、X8、X9为氧。
在一个或多个实施方案中,Y2~Y4、Y6、Y8、Y9为氧。
在一个或多个实施方案中,Z选自甲酰基、异丁酰基、未取代的正丁酰基、取代的2-丁酰基,所述取代基选自羟基、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素。
在一个或多个实施方案中,Z选自异丁酰基和C1-C4烷基取代或未取代的 2-丁酰基。
在一个或多个实施方案中,所述式(I)化合物选自:
本发明还提供一种制备所述式(I)化合物的方法,包括:培养海洋链霉菌 HO1518,和从其培养产物分离所述的式(I)化合物。优选地,所述培养产物是培养上清液。
在一个或多个实施方案中,所述分离包括对培养产物进行纯化,从不同的洗脱液中,分离不同的式(I)化合物。所述纯化优选梯度洗脱。
在一个或多个实施方案中,所述海洋链霉菌HO1518是保藏号为CCTCC NO:M2018176的海洋链霉菌HO 1518。
本发明还提供一种组合物,包含本文所述的式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体,和药学上或食品中可接受的辅料。
在一个或多个实施方案中,所述组合物可以含有作为药品或食品需要的其他成分。例如可以含有蛋白质、脂质、碳水化合物、食物纤维和维生素等。
在一个或多个实施方案中,所述组合物选自日化用品、食品、保健品、药物组合物。
本发明还提供一种试剂盒,含本文所述的式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体,或本文所述的组合物,和任选的使用或施用它们所需的其他试剂,和任选的说明书。
本发明还提供本文所述式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体在制备抑制脂肪酶活性,控制体重,改善脂肪利用,或预防、缓解或治疗受益于脂肪吸收降低的疾病或病症的产品中的用途。
在一个或多个实施方案中,受益于脂肪吸收降低的疾病或病症包括:高血脂症、肥胖症、脂肪堆积性脂质代谢疾病或由肥胖所致的其他疾病。
在一个或多个实施方案中,所述脂肪酶选自动物性脂肪酶、植物性脂肪酶、微生物性脂肪酶。在一个或多个实施方案中,所述脂肪酶是动物性脂肪酶,优选胰脂肪酶。
在一个或多个实施方案中,所述产品包括日化用品、食品、保健品、药物组合物或试剂盒。
本发明还提供一种抑制脂肪酶活性的方法,包括:使本文所述式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体与含脂肪酶的样品接触,从而抑制脂肪酶的活性。
在一个或多个实施方案中,所述的抑制脂肪酶活性的方法为非诊断或治疗性的方法。
在一个或多个实施方案中,所述脂肪酶选自动物性脂肪酶、植物性脂肪酶、微生物性脂肪酶。在一个或多个实施方案中,所述脂肪酶是动物性脂肪酶,优选胰脂肪酶。
本发明还提供一种控制体重,改善脂肪利用,或预防、缓解或治疗受益于脂肪吸收降低的疾病或病症的方法,包括:给予有需要的对象有效量的本文所述式(I)所示化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体。
本发明还提供保藏号为CCTCC NO:M 2018176的海洋链霉菌HO 1518或其培养物的用途,用于产生本文所述式(I)所示化合物。
本发明还提供一种提高氨基寡糖类化合物对于脂肪酶的抑制活性的方法,包括:在氨基寡糖类化合物加上至少一个酰基基团。
具体实施方式
应理解,在本发明范围中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成优选的技术方案。
本发明首次揭示一类新型的酰基他定类化合物,并发现酰基他定类化合物具有高效的脂肪酶抑制活性。此外,相比含有较少(例如一个)假三糖结构活性单元的酰基他定类化合物,含有较多(例如两个)假三糖结构活性单元的酰基他定类化合物具有更高的脂肪酶抑制活性。
上述酰基他定类化合物具有式(I)所示化合物,
其中,n为1~5的正整数;m、p或t独立地为0~10的正整数;R1~R9 中至少一个基团(如1~5个基团,更特别如1,2,3,4个)为-O-Z,所述Z 为酰基;R1~R9中其余基团各自独立地选自:羟基、H、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素;R1’~R9’,R1”~R9”,Ra,Rb各自独立地选自:羟基、H、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素;Y2~Y4、Y6、 Y8、Y9各自独立地选自:氧、氨基、硫;X2~X6、X8、X9各自独立地选自:氧、硫。在一个或多个实施方案中,-O-Z在R3位,Z选自异丁酰基和C1-C4 烷基取代或未取代的2-丁酰基,R2和R8是C1-C2烷基,R1、R4、R5-R7和 R9各自独立地选自羟基、H、C1-C2烷基,R1’~R9’、R1”~R9”、Ra、Rb各自独立地选自羟基、H和C1-C2烷基,X2~X6、X8、X9、Y2~Y4、Y6、Y8、 Y9为氧。
本发明人意外地发现,式(I)所示的化合物具有高效的脂肪酶抑制活性。本发明还包括上述式(I)化合物的其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体,只要它们也具有与式(I)化合物具有相同或基本相同的功能。
如本文所用,术语“烷基”单独或与其它术语组合使用,是指饱和脂肪族烷基,包括1-20个碳原子的直链或支链烷基。优选地,烷基是指含有1-10个碳原子的中等烷基,如甲基、乙基、丙基、2-异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基及类似烷基。更优选地,是指含有1-4个碳原子的低级烷基,例如甲基、乙基、丙基、2-异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基及类似烷基。烷基可以被取代也可不被取代。当被取代时,取代基个数为1个或多个,优选1-3个,更优选1个或2个,取代基团独立地选自包括卤素、羟基、低级烷氧基、芳基。
本文所用的术语“链烯基”包括含有至少一个碳碳双键和2-4个碳原子(较佳地2-3个碳原子)的直链和支链烃基。
本文所用的术语“链炔基”包括含有至少一个碳碳三键和2-4个碳原子(较佳地2-3个碳原子)的直链和支链烃基。
本文所用的术语“卤素”指F、Cl、Br、或I。
如本文所用,术语“取代”,是指一个化合物具有取代基,该取代基至少包含一个带有一个或多个氢原子的碳原子、氮原子、氧原子或硫原子。如果一个取代基被描述为被“取代”,是指一个非氢取代基占据了一个碳、氮、氧、或硫上的一个氢的位置。本发明中,所述的烷基、链烯基、链炔基可被取代;例如,取代或未取代的烷基,取代或未取代的链烯基,取代或未取代的链炔基。除非另有定义,否则经取代的基团在一个或多个适当位置具有取代基,且当超过一个位置经取代时,每一取代位置的取代基可为相同或不同。所述的经取代的酰基的取代基包括:羟基、C1-C4烷基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素。
本文所用的术语“异构体”包括:几何异构体、对映异构体、非对映异构体(如顺反异构体,构象异构体)。本发明公开的化合物或其盐可以包括一个或多个非对称中心,因此会存在对映异构体、非对映异构体以及其它可以被定义的立体异构体形式,根据立体化学可分为(R)-或(S)-、用于氨基酸的(D) -或(L)-。本发明意为包括所有这些可能的异构体,以及外消旋形式和光学纯形式。光学活性的(+)和(-)、(R)-和(S)-或(D)-和(L)-异构体可以通过手性合成子或手性试剂制备,或用通常的技术如使用手性柱的高效液相来分离制备。当本发明所述的化合物含有烯族双键或其它几何不对称中心时,除非另有说明,则其意为该化合物包括E和Z几何异构体。同样地,所有的互变异构体也包括在内。
如本文所用,在通式中省略号“……”的表示方法是本领域人员熟知的,其表示存在任意、一个或多个省略的单元该单元与“……”之前的单元在结构上相同或相应。
本发明中,“食品中或药学上可接受的”成分是适用于人和/或动物而无过度不良副反应(如毒性、刺激和***反应)即有合理的效益/风险比的物质。
本文所述“食品中或药学上可接受的盐”包括酸式盐和碱式盐。
“药学上可接受的酸式盐”是指可保持游离碱的生物活性和性质的盐,该类盐不会出现不理想的生物活性或其它方面的变化。该类盐可由无机酸构成,例如但不限于盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸及类似的酸。该类盐还可由有机酸构成,例如但不限于乙酸、二氯乙酸、己二酸、褐藻酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、4-乙酰氨基苯甲酸、樟脑酸、樟脑磺酸、癸酸、己酸、辛酸、碳酸、肉桂酸、柠檬酸、环拉酸、十二烷基磺酸、1,2-乙二磺酸、乙烷磺酸、羟乙基磺酸、蚁酸、延胡索酸、半乳糖二酸、龙胆酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、2-氧代戊二酸、甘油磷酸、羟基乙酸、马尿酸、异丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、顺丁烯二酸、苹果酸、丙二酸、苦杏仁酸、甲烷磺酸、粘酸、萘-1,5-二磺酸、2-萘磺酸、1-萘酚-2-甲酸、烟酸、油酸、乳清酸、草酸、棕榈酸、双羟萘酸、丙酸、焦谷氨酸、丙酮酸、水杨酸、4-氨基水杨酸、癸二酸、硬脂酸、琥珀酸、酒石酸、硫氰酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、十一烯酸及类似酸。
“药学上可接受的碱式盐”是指可保持游离酸的生物活性和性质的盐,该类盐不会出现不理想的生物活性或其它方面的变化。这些盐通过向游离酸中加入无机碱或有机碱制成。通过无机碱得到的盐包括但不限于钠盐、钾盐、锂盐、铵盐、钙盐、镁盐、铁盐、锌盐、铜盐、锰盐、铝盐及类似盐。优选的无机盐为铵盐、钠盐、钾盐、钙盐以及镁盐。通过有机碱得到的盐包括但不限于一级、二级、三级铵盐,取代的胺包括天然取代的胺、环胺以及碱性离子交换树脂,例如氨气、异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、二乙醇胺、乙醇胺、丹醇、2-二甲氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、二环己胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、咖啡因、普鲁卡因、哈胺、胆碱、甜菜碱、苯乙苄胺、N,N'-双苄基乙撑二胺、乙二胺、葡萄糖胺、甲葡糖胺、可可碱、三乙醇胺、缓血酸胺、嘌呤、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶、聚酰胺树脂以及类似结构。优选的有机碱为异丙胺、二乙胺、乙醇胺、三甲胺、二环己胺、胆碱和咖啡因。
通常结晶会产生所公开化合物的溶剂化产物。当在本文中使用时,术语“溶剂化物”是指一种包含了一种或多种本专利公开的化合物分子与一种或多种溶剂分子的聚合物。溶剂可能是水,此时溶剂化物可能是水合物。可选地,溶剂还可能是有机溶剂。因此,本专利公开的化合物可以作为水合物存在,包括单水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物及类似结构,还可作为相应的溶剂化产物存在。本发明公开的化合物可以是真正的溶剂化物,而在其它情况下,本发明公开的化合物也可以是仅保有一部分水,或者是保有水与一些溶剂的混合物。
所述的“化合物的前体”指当用适当的方法服用后,该化合物的前体在病人体内进行代谢或化学反应而转变成结构式(I)的一种化合物,或化学结构式(I) 的一个化合物所组成的盐或溶液。
本发明中,术语“含有”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此,术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”中。
制备方法
本领域人员应理解,在得知了本发明化合物的结构以后,可通过多种本领域熟知的方法、利用公知的原料,来获得本发明的化合物,比如化学合成或从生物(如微生物,特别是海洋链霉菌)中提取的方法,这些方法均包含在本发明中。
作为本发明的优选方式,提供了一种制备本发明的式(I)所示的化合物的方法,所述方法包括:培养海洋链霉菌HO 1518,获得培养产物(较佳地为培养上清液),从中分离获得所述的式(I)化合物。之后,包括对培养产物进行纯化,从不同的洗脱液中,分离不同的式(I)化合物。产物的收集、纯化本领域周知,例如可以采用树脂吸附和洗脱法。
其它的制备式(I)化合物的方法也被包含在本发明中,例如通过化学合成的方法将糖单元相连。合成的化合物可以进一步通过柱层析法、高效液相色谱法等方式进一步纯化。
组合物
本发明还提供一种组合物,包含本文所述的式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体,和药学上或食品中可接受的辅料。所述组合物可以是食品、保健品、药物组合物。
本发明中,“食品中或药学上可接受的辅料”是用于将本发明的式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体传送给动物或人的药学上或食品上可接受的载体、溶剂、悬浮剂或赋形剂。辅料可以是液体或固体,包括但不限于:pH调节剂,表面活性剂,碳水化合物,佐剂,抗氧化剂,螯合剂,离子强度增强剂、防腐剂、载剂、助流剂、甜味剂、染料/着色剂、增味剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂、稳定剂、等渗剂、溶剂或乳化剂。在一些实施方案中,药学上可接受的辅料可以包括一种或多种非活性成分,包括但不限于:稳定剂、防腐剂、添加剂、佐剂、喷雾剂、压缩空气或其它适宜的气体,或其它适宜的与药效化合物合用的非活性成分。更具体而言,合适的辅料可以是本领域常用于植物提取成分或核酸给药的辅料。
通常,组合物中含有治疗有效量的本文所述试剂。治疗有效量是指可在受试者中实现治疗、预防、减轻和/或缓解疾病或病症的剂量。可根据患者年龄、性别、所患病症及其严重程度、患者的其它身体状况等因素确定治疗有效量。治疗有效量可作为单一剂量施用,或者可依据有效的治疗方案在多个剂量中给药。本文中,受试者或患者通常指哺乳动物,尤其指人。示例性地,所述组合物含有按照重量比例为例如0.001-50%,优选0.01-30%,更优选0.05-10%的式(I)所示的化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体。
本文所述组合物可与其他控制体重或治疗受益于脂肪吸收降低的试剂联用。本领域技术人员可确定其他试剂的给药剂量。
在一个或多个实施方案中,所述组合物还可以含有蛋白质、脂质、碳水化合物、食物纤维和维生素等。蛋白质例如乳蛋白(全乳蛋白、酪蛋白钠、酪蛋白钙等)及其水解物、其他动物性蛋白(卵蛋白、明胶等)及其水解物、以及植物性蛋白(大豆等)及其水解物。本发明的组合物可以含有蛋白质作为主要成分。总蛋白质含量可以适当决定,如果目的是摄取每日必需摄取量的1/3,则优选 13~30g/400ml左右。维生素也可以添加维生素A、B1、B2、B6、B12、C、 D、E、K2、烟酸、泛酸、叶酸等,可以单独添加也可以混合。本发明的组合物还可以含有干燥酵母(例如啤酒酵母、面包酵母等)。
本发明所述的组合物的剂型可以是多种多样的,只要是能够使活性成分有效地到达哺乳动物机体的剂型都是可以的,可以被制成单位剂型的形式。剂型比如可选自:凝胶剂、气雾剂、片剂、胶囊、粉末、颗粒、糖浆、溶液、悬浮液、注射剂、散剂、丸剂、控速释剂、输液剂、混悬剂等等。根据本发明的化合物所治疗的疾病类型,本领域人员可以选择方便应用的剂型。从易于制备和储存的立场看,优选的组合物是固态组合物,尤其是片剂和固体填充或液体填充的胶囊。本发明的化合物或其组合物也可储存在适宜于注射或滴注的消毒器具中。本发明的化合物或其组合物也可储存在适当的容器,并置于试剂盒或药盒中。
所述组合物还可以是日化用品,例如洗发水、沐浴露、化妆品、洗衣粉等。
方法和用途
本发明人在研究中发现,式(I)所示的化合物具有高效的抑制脂肪酶的作用,因此其是良好的脂肪酶抑制剂。作为脂肪酶抑制剂,该化合物可以控制体重,改善脂肪利用,或预防、缓解或治疗受益于脂肪吸收降低的疾病或病症。本文所述“受益于脂肪吸收降低的疾病或病症”通常指因生物体吸收脂肪过度而在器官、组织或细胞中堆积脂肪而引起的疾病、紊乱或症状,例如高血脂症、肥胖症、肥胖型2型糖尿病及因肥胖诱发的癌症(如肝癌、胰腺癌、结直肠癌、卵巢癌等)、心血管疾病(冠心病、高血压、心力衰竭等)、脂肪堆积性脂质代谢疾病、由肥胖所致的其他疾病等。肥胖是2型糖尿病人的常见并发症,它会显著增加患者胰岛素抵抗和胰岛β细胞负荷,降低机体对葡萄糖的代谢能力,导致血糖进一步升高,严重影响糖尿病人的生活质量。同时,超重还是诱发癌症、心血管疾病等病的重要危险因素,使糖尿病人的身体变得更加虚弱,严重影响其健康。本发明中的化合物抑制胃肠道中的脂肪酶活性,阻止食物中脂肪的降解,将未分解的脂肪酶排出体外,减少脂肪的摄入量,从而控制或减轻病人的体重,改善病人的身体状况。
因此,在非诊断或治疗性方面,本发明提供一种抑制脂肪酶活性的方法,包括:使本文所述式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体与含脂肪酶的样品接触,从而抑制脂肪酶的活性。此外,本发明还提供一种控制体重,改善脂肪利用,或预防、缓解或治疗受益于脂肪吸收降低的疾病或病症的方法,包括:给予有需要的对象有效量的本文所述式(I)所示化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体。
具体而言,“有效量”指的是对人或者动物能够产生治疗功能的,并且能够被动物和人所接受的注射量。例如,在液体的组合药物中,多肽的浓度可以是20ng/mL以上、50ng/mL、100ng/mL以上等。该有效量可随给药的模式和待治疗的疾病的严重程度而变化。可调节剂量方案以提供最佳治疗应答。例如,由治疗状况的迫切要求,可每天给予若干次分开的剂量,或将剂量按比例地减少。
本发明中化合物的给药方式可以包括但是并不限制于皮下注射、经皮注射、植入、局部给药、肌肉注射、缓释给药和口服等。本领域技术人员知晓在不同给药方式、剂量、给药部位等情况下将药物给予对象所需的其他试剂。例如敷料、溶剂(如水)等。
实施上述方法的试剂盒包含本文所述式(I)所示化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体,或本文所述的组合物,和任选的施用它们所需的其他物品,和任选的说明书。所述其他物品例如使用或施用各种剂型的组合物所需的量具、容器例如注射器等。所述说明书用于指导所述使用或施用过程。因此,本发明还提供本文所述式(I)化合物或其药学上或食品中可接受的盐、异构体、外消旋物、溶剂合物、水合物或前体在制备抑制脂肪酶活性,控制体重,改善脂肪利用,或预防、缓解或治疗受益于脂肪吸收降低的疾病或病症的产品中的用途。所述产品可以是日化用品、食品、保健品、药物组合物或试剂盒。
本发明通过参考以下实验实施例进一步详细地进行描述。这些实施例仅出于说明性的目的提供,并不意欲为限制性的,除非另有规定。因此,本发明决不应被解释为限于以下实施例,而是应被解释为包括由于本文提供的教导变得显而易见的任何和全部的变化。实施例中所用的方法和试剂,除非另有说明,否则为本领域常规的方法和试剂。
实施例
实施例1、菌株的发酵培养及化合物的制备
海洋链霉菌菌株HO 1518于2010年采自中国山东日照附近50-100m深海域的海洋沉积物,其在中国典型培养物保藏中心的保藏号为CCTCC NO:M 2018176HO 1518。
向500mL锥形瓶中添加100mL 3%TSB溶液(购自美国BD公司),121℃高压蒸汽灭菌20min,冷却至室温,接种链霉菌HO 1518斜面孢子,置于28℃, 250rpm的恒温摇床中,培养48h,作为种子液。
精密称量以下无机盐(g/L):NaCl 24.4770,Na2SO4 3.9170,KCl 0.664,SrCl2.6H2O 0.0404,MgCl2.6H2O 4.981,CaCl2 0.9482,NaHCO3 0.192,H3BO3 0.026,NaF0.004,用自来水溶解并定容至一定体积,配制人工海水;精密称取微量元素金属盐(g/L):MnCl2 0.389,NiSO4.6H2O 0.056,LiCl 0.028,K2Cr2O7 0.15,Na2EDTA 1.00,FeCl3.6H2O2.00,AlCl3 0.05,CuCl2 0.02,CoCl2.6H2O 0.005, ZnCl2 0.06,Na2MoO4.2H2O 0.074,KI0.08,BaCl2.2H2O 0.05,使用自来水定容至相应体积,配制微量元素溶液。使用人工海水配制PH培养基(Pharmamedia 粉末1%,可溶性淀粉1%,葡萄糖1.2%,玉米浆干粉0.5%),调节PH为7.2,向2L锥形瓶中添加400mL PH培养基(内含400μL微量元素溶液),121℃高压灭菌20min,冷却后接种HO 1518种子液,置于28℃,200rpm的发酵罐中培养7天,总共发酵35L。
将菌株HO 1518发酵液离心,收集上清液;利用XAD-16大孔树脂柱吸附链霉菌中的代谢产物,然后使用50%乙醇水和100%乙醇洗脱至几乎无色,浓缩洗脱液,获得粗提物。粗提物经ODS-C18反相硅胶柱层析,甲醇/水(5:95 →100:0)梯度洗脱,分为6个馏分(Fr.1-Fr.6);经HPLC检测,确定酰基他定类化合物存在于Fr.1和Fr.2中。馏分Fr.1经ODS-C18反相硅胶柱层析,甲醇/水梯度洗脱(5:95→100:0),分为11个亚组分(A-K)。亚组分G先经全制备HPLC分离(MeCN/H2O,8mL/min;0~50min,5:95→25:75;50.1~70 min,25:75→50:50),再经半制备HPLC进一步纯化(MeOH/H2O,18:82,3 mL/min),分离得到已知化合物G-1(乙酰他定I03,5.0mg,tR 24.7min)和 G-2(羟丁酰他定I03,4.3mg,tR 32.7min);亚组分I先经MCI柱层析,再经 HPLC全制备(MeCN/H2O,8mL/min;0~50min,5:95→25:75;50.1~70min, 25:75→50:50)和HPLC半制备(MeOH/H2O,18:82,3mL/min)分离纯化,得到已知化合物I-1(乙酰他定II03,50.2mg,tR 28.7min);亚组分K利用MCI柱层析分离,再经HPLC半制备(MeOH/H2O,18:82,3mL/min),得到已知化合物K-1(丙酰他定I03,40.2mg,tR 38.7min)。
利用MCI柱对馏分Fr.2进行梯度洗脱(MeOH/H2O,5:95→100:0),细分成14个亚组分(A-M)。亚组分M先经反相硅胶柱层析,再经HPLC全制备(MeCN/H2O,8mL/min;0~50min,5:95→25:75;50.1~70min,25:75→50:50),并利用HPLC半制备进一步纯化(MeOH/H2O,26:74,3mL/min),得到新化合物M-1a(异丁酰他定I03,10.9mg,tR 28.7min)和M-1b(异丁酰他定II03, 10.2mg,tR 30.6min)。亚组分N经反相硅胶柱层析,甲醇/水梯度洗脱,经两次HPLC半制备(MeCN/H2O,10:90,3mL/min;MeOH/H2O,27:73,3mL/min),获得新化合物N-1a(2-甲基丁酰他定I03,3.2mg,tR 17.6min)和已知化合物 N-1b(异戊酰他定I03,15.6mg,tR18.8min)。
全制备柱为SilGreen C
18,
250×20mm;半制备柱为TSK-gel 100V C
18,
250×10mm;分析检测柱为Phenomenex/Luna C
18(2)100A,
4.6×250mm;紫外检测波长为210nm。
实施例2、酰基他定家族新化合物的化学结构
上述获得的3个新化合物均为无色透明固体,易溶于水,紫外吸收为末端吸收。
异丁酰他定I03(对应于化合物代号M-1a),分子式为C41H69NO29,分子量为1039.40。
2-甲基丁酰他定I03(对应于化合物代号N-1a),分子式为C42H71NO29,分子量为1053.41。
异丁酰他定II03(对应于化合物代号M-1b),分子式为C60H100N2O41,分子量为1504.58。
表1、化合物M-1a和N-1a的核磁数据*
*A-I环的位置为从化合物的右侧到左侧数起。
表2、化合物M-1b的核磁数据*
实施例3、酰基他定家族新化合物质谱裂解规律
1、阿卡他定家族I03骨架类型
酰基他定新化合物M-1a和N-1a属于阿卡他定家族I03骨架类型,在正离子质谱裂解模式下,它们形成共同的碎片离子峰m/z 304(b2),与前体化合物—阿卡他定I03的质谱裂解碎片相同;而在m/z y5和b3-b5处的碎片离子峰及分子离子峰,与阿卡他定I03分别相差70和84个质量单位。以上表明,酰基他定新化合物M-1a和N-1a的酰基取代位置均在D环上。两个化合物详细的裂解方式如图1A所示,其HRESIMS/MS图谱见图1B~1C。
2、阿卡他定家族II03骨架类型
酰基他定新化合物M-1b属于阿卡他定家族II03骨架类型,在正离子质谱裂解模式下,它形成共同的碎片离子峰m/z 304(b2),466(b3),624(b4)和769 (b5),与前体化合物—阿卡他定II03的质谱裂解碎片相同;而在m/z y5-y8和 b6-b8处的碎片离子峰及分子离子峰,与阿卡他定II03相差70个质量单位。以上说明,酰基他定新化合物M-1b的酰基取代位置也在D环上。化合物M-1b 的详细的裂解方式见图2A,其HRESIMS/MS图谱如图2B所示。
实施例4、酰基他定类化合物在酶学水平对胰脂肪酶活性的抑制
上述获得的酰基他定类化合物属于氨基寡糖类化合物,据报道此类化合物具有显著的α-淀粉酶抑制活性,但关于其脂肪酶抑制活性方面的研究尚未见文献报道。本发明人选取奥利司他作为阳性对照,其作用机理为抑制胃肠道中的脂肪酶活性,阻止食物中的脂肪水解为人体可吸收的游离脂肪酸和单酰基甘油,将未分解的脂肪直接排出体外,实现从源头阻止脂肪吸收,从而达到轻松减肥的目的。
以对硝基苯基月桂酸酯为底物,以50%乙醇水为阴性对照,测试上述8 个化合物G-1、G-2、I-1、K-1、M-1a、M-1b、N-1a和N-1b的酶抑制活性。在 1.5mL离心管中,加入50μL不同浓度的待测化合物(抑制剂,溶于50%乙醇水)、150μL 10mg/mL胰脂肪酶溶液和350μL0.1M Tris-HCL缓冲液(pH=8.2),混匀,37℃孵育10min。接着,加入450μL对硝基苯基月桂酸酯溶液(底物,溶于5mmol/L乙酸钠溶液),37℃反应0.5h后,于沸水中灭活1min,冷却至室温。最后,以12000r/min离心3min,各取100μL上清液加入96孔板。在405nm下分别测定各样品的吸光值(A样),平行测定3次。相同条件下,以Tris-HCl缓冲液替代胰脂肪酶溶液的样品空白组的吸光度值(A样空),不加样品溶液的阴性对照组的吸光度值(A阴),不加样品、酶溶液的空白对照组的吸光度值(A空)。
根据不同浓度的样品溶液和空白溶液的吸光度值,计算其脂肪酶抑制率 (表3~11),其酶抑制的计算公式如下:
胰脂肪酶活性抑制率/%=[1-(A样-A样空)/(A阴-A空)]×100
最后,使用GraphPad Prism 5.0计算各样品的IC50值,见图3和表12。
表3奥利司他对胰脂肪酶的抑制作用
表4化合物G-1对胰脂肪酶的抑制作用
表5化合物G-2对胰脂肪酶的抑制作用
表6化合物I-1对胰脂肪酶的抑制作用
表7化合物K-1对胰脂肪酶的抑制作用
表8化合物M-1a对胰脂肪酶的抑制作用
表9化合物M-1b对胰脂肪酶的抑制作用
表10化合物N-1a对胰脂肪酶的抑制作用
表11化合物N-1b对胰脂肪酶的抑制作用
表12酰基他定化合物对胰脂肪酶的抑制活性
由表12可知,本发明的化合物能显著抑制猪胰脂肪酶,其中新化合物 M-1b的抑制活性与阳性对照奥利司他的抑制活性相当,其IC50值为0.82μM。化合物G-1、I-1、M-1a、N-1a和N-1b具有显著的脂肪酶活性,其半数脂肪酶抑制浓度介于2.0~8.1μM,而化合物G-2和K-1对脂肪酶展示出中等强度的抑制作用,其IC50值均超过15μM。由化合物构效及其生物活性结果可知:含有两个假三糖结构活性单元化合物I-1和M-1b的脂肪酶抑制活性优于只有一个假三糖结构活性单元的其他6个化合物,表明假三糖结构单元的延长能提高化合物的生物活性;同样地,化合物侧链酰基的长短也会影响其脂肪酶抑制活性,以异丁酰基取代的活性最佳。